以生產(chǎn)清潔能源和化工產(chǎn)品為目標的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)，在中國具有較為重要的能源安全戰(zhàn)略意義。具有“富煤、貧油、少氣”特征的中國能源結(jié)構(gòu)，正是現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)近年來快速發(fā)展的主要驅(qū)動力。
作為國家能源集團旗下的重要板塊，寧夏煤業(yè)公司(以下簡稱寧煤)是一家涵蓋煤炭、化工及非煤等產(chǎn)業(yè)于一體的集團公司，尤其是寧煤位于寧夏靈武市的煤制油化工基地，集聚了原神華寧煤集團的煤化工相關(guān)業(yè)務(wù)，包括相關(guān)項目前期準備、生產(chǎn)經(jīng)營、項目建設(shè)、安全生產(chǎn)、產(chǎn)品銷售及物資采購的統(tǒng)一管理。
自2004年開工建設(shè)該基地以來，寧煤陸續(xù)建成了25萬噸/年煤基甲醇、21萬噸/年二甲醚、60萬噸/年煤基甲醇、50萬噸/年煤基烯烴、6萬噸/年聚甲醛、50萬噸/年甲醇制烯烴、400萬噸/年煤炭間接液化、100萬噸級烯烴項目及配煤中心和污水處理總廠等配套公用工程，并計劃陸續(xù)開工建設(shè)精細化工等項目，最終將這一基地打造成為世界級的現(xiàn)代煤化工智能工廠。
而先進的工廠實時數(shù)據(jù)平臺，正是寧煤逐步提升信息化水平，架 構(gòu)卓越的智能工廠的核心所在。
萬丈高樓平地起
作為寧煤智能工廠建設(shè)的重要 見證人，陳振宇始終認為，工廠數(shù) 據(jù)中心的打造是一項“地基”性工 程，決定了整個智能工廠建設(shè)的水 平與高度。他目前是寧夏煤業(yè)公司 信息技術(shù)中心煤制油化工基地運營 部副部長。
回憶起寧煤近10年來深入探索 和應(yīng)用OSIsoft公司( OSIsoft傲時 軟件已于2021年3月正式并入工業(yè) 軟件的全球領(lǐng)導(dǎo)者AVEVA劍維軟 件)旗下PI System實時數(shù)據(jù)庫平臺 的歷程，陳振宇越來越感受到這一平臺在整個工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮 的核心支撐作用。
“我們自2009年開始使用PI System，啟動了整個煤化工實時數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)，當時數(shù)據(jù)庫容量為5 萬點，軟件版本為PI 2008;2013 年進一步將系統(tǒng)容量擴展到7萬點， 軟件版本升級為PI 2010”，陳振 宇說道，“尤其是從2016年開始， 針對400萬噸/年煤炭間接液化和 100萬噸級烯烴等重量級項目，我 們打造了30萬點的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 建設(shè)，同時對原有7萬點的系統(tǒng)進行 了升級改造，軟件版本業(yè)也升級為 PI 2015。”
在當前的百萬噸級烯烴智能制 造項目中，作為寧煤公司各級信息系統(tǒng)承上啟下的核心平臺，也是唯 一一個對工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集、 存儲、計算、分析的數(shù)據(jù)中心，PI System一方面高效地完成對寧煤實 驗室信息管理系統(tǒng)StarLIMS和數(shù)十套 生產(chǎn)裝置DCS、PLC、ITCC等自動 化系統(tǒng)的各類實時數(shù)據(jù)采集，另一 方面也為上層各個子系統(tǒng)提供有效的 數(shù)據(jù)支撐，例如為能源管理系統(tǒng)提供 水、電、煤、氣等能源信息，為生產(chǎn) 執(zhí)行系統(tǒng)(MES)提供生產(chǎn)運行關(guān)鍵 數(shù)據(jù)，為設(shè)備運行管理系統(tǒng)(EAM)提 供設(shè)備運行狀態(tài)、動態(tài)參數(shù)信息，為 安全管理系統(tǒng)提供火災(zāi)、可燃有毒氣 體等安全、環(huán)保管控重要數(shù)據(jù)，為目 標傳導(dǎo)式績效管理系統(tǒng)(GCP)提供 生產(chǎn)運行指標、績效考核指標等。
可以說，PI System是當前寧煤 公司整個信息化規(guī)劃中主數(shù)據(jù)系統(tǒng)的 主要數(shù)據(jù)源，也是智能制造新模式技術(shù)中的關(guān)鍵。
對于寧煤這樣的世界級大型煤 化工基地而言，工廠數(shù)據(jù)的可靠性 和安全性也是寧煤極為關(guān)注的。為此，寧煤采用了PI System的PI HA雙機冗余技術(shù)保障核心系統(tǒng)的可靠運 行，同時考慮到數(shù)據(jù)安全的問題， 通過PI-ITCNI實現(xiàn)穿網(wǎng)閘單向數(shù)據(jù)傳 輸，實現(xiàn)所有2000+張DCS畫面進 入PI ProcessBook，LIMS數(shù)據(jù)進入 PI System，以及PI實時數(shù)據(jù)與三維 工廠的結(jié)合。
智能應(yīng)用，百花齊放
基于PI System帶來的核心數(shù)據(jù) 優(yōu)勢，寧煤的智能應(yīng)用創(chuàng)新可謂“百 花齊放“。其中具有代表性的數(shù)據(jù)應(yīng)用包括:
?AF建模、監(jiān)控、計算:利用PI AF資產(chǎn)管理軟件對烯烴二套全廠設(shè) 備進行建模，實現(xiàn)全廠設(shè)備實時運行 監(jiān)控，通過與其他系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，取得 設(shè)備檢維修信息，為預(yù)防性檢修提供 數(shù)據(jù)支持。
?與三維模型結(jié)合:基于工程數(shù) 字化交付成果建立數(shù)字化工廠，實現(xiàn) 與設(shè)備管理系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的 集成應(yīng)用，將動靜數(shù)據(jù)進行有機融合 和展示。建設(shè)完成裂解裝置三維外操 培訓(xùn)系統(tǒng)及VR操作。
?與能源管理系統(tǒng)對接:與能源 管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，管網(wǎng)系統(tǒng)模擬值 與實時值對比與報警。
?LIMS數(shù)據(jù)與工藝數(shù)據(jù)并行分析
?關(guān)鍵績效指標計算:以圖表形 式實現(xiàn)了核心數(shù)據(jù)集中展示。計劃加 工量、實際加工量、原料及成品庫存 等KPI指標一目了然，便于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo) 直觀掌控生產(chǎn)、管理生產(chǎn)、指導(dǎo)生 產(chǎn)，從而為高層決策提供有力的數(shù)據(jù) 支撐。
?能耗與物料平衡圖:利用PI客 戶端軟件制作能耗和物料平衡圖，使 總調(diào)人員了解全廠上下游裝置能耗和 物料信息，及時調(diào)整生產(chǎn)。
?個性化報表開發(fā):定制開發(fā)報 表模板175張，類型包括生產(chǎn)日報、 火災(zāi)報警、可燃有毒氣體、聯(lián)鎖自控 投用率、KPI關(guān)鍵績效指標、盤庫報 表、設(shè)備監(jiān)控信息等，涉及的范圍包 括生產(chǎn)監(jiān)控、能源、安全、環(huán)保、績 效等各項指標的監(jiān)控，所反映的數(shù)據(jù) 真實而且準確。
如今，無論是通過實時生產(chǎn)監(jiān)控 為廠級領(lǐng)導(dǎo)，生產(chǎn)調(diào)度等部門提供方 便，還是通過化驗數(shù)據(jù)的顯示和比對 實現(xiàn)全廠約700個化驗數(shù)據(jù)的自動接 入;無論是通過采集全廠蒸汽管網(wǎng)的 相關(guān)數(shù)據(jù)，幫助生產(chǎn)調(diào)度人員對比分 析和了解蒸汽管網(wǎng)壓力的控制調(diào)整是 否及時，還是幫助生產(chǎn)部對各生產(chǎn)裝 置進行平穩(wěn)率的考核，有效督促各運 行部門努力提高生產(chǎn)操作管理水平， 甚至通過對大機組的振動、位移及潤 滑狀況的監(jiān)控，實現(xiàn)設(shè)備的周期性檢 維修，基于PI System，寧煤在各個 層級都獲得了數(shù)據(jù)帶來的一系列價值。
在中國煤化工企業(yè)邁向世界級水平的智能工廠的道路上，PI System 正在扮演著全廠數(shù)據(jù)平臺的關(guān)鍵角色，為可靠、安全和智能的企業(yè)核心 利益實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
